第19讲 基因的表达
[基础达标]
1．下图为真核细胞内RNA合成示意图，下列叙述正确的是( )
A．①②链中嘌呤碱基所占的比例相同
B．③为解旋酶，它在图中的移动方向是自左向右 C．同一个体的不同细胞中可以合成相同的④ D．区域⑤和⑥中的碱基配对方式相同
解析：选C。①②链为同一个DNA分子的两条链，①链中嘌呤碱基(A＋G)所占的比例与②链中嘧啶碱基(C＋T)所占的比例相同，但两链嘌呤碱基(A＋G)所占比例不一定相同，A错误；③为RNA聚合酶，它在图中的移动方向是自左向右，B错误；ATP合成酶基因在不同细胞中几乎都能表达，故同一个体不同细胞中可以合成相同的mRNA，C正确；区域⑤是DNA与RNA的杂交区域，碱基配对方式为A—U、G—C、C—G、T—A，区域⑥是DNA双链区域，碱基配对方式为A—T、T—A、C—G、G—C，区域⑤和⑥中的碱基配对方式不完全相同，D错误。
2．(2020·湖北七市州教科研协作体一模)下图是蛋白质合成示意图，下列相关描述错误的是( )
A．图中核糖体移动方向是从右向左，终止密码子位于a端 B．通常决定氨基酸①的密码子又叫起始密码子 C．该过程中碱基互补配对的方式有A—U、C—G D．图中所示蛋白质合成过程涉及3种RNA
解析：选A。根据多肽链中氨基酸的连接顺序可判断，核糖体是沿着mRNA从a端向b端延伸的，即从左向右延伸，终止密码子应该位于b端，A错误；氨基酸①位于肽链的第一位，因此通常决定该氨基酸的密码子是起始密码子，B正确；翻译过程中，mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子配对，遵循的碱基互补配对原则有A与U互配、C与G互配，C正确；翻译过程中涉及3种RNA，分别是mRNA、tRNA和rRNA，D正确。
3．(2020·山东莱芜高三期中)下图表示细胞内基因表达过程，下列有关叙述不正确的是( )
A．①过程表示转录，该过程的模板是甲中的a链 B．②过程表示翻译，需要的原料是氨基酸
C．若甲的a链中(G＋T)/(A＋C)＝2/3，则b链中(G＋T)/(A＋C)＝3/2 D．②过程需要RNA聚合酶催化
解析：选D。分析题图可知，图中①过程表示遗传信息的转录，由碱基互补配对的情况可知，该过程的模板是甲中的a链，A正确；②过程表示翻译，需要的原料是氨基酸，B正确；由于DNA分子两条单链遵循A与T配对，G与C配对的原则，若甲的a链中(G＋T)/(A＋C)＝2/3，则b链中(G＋T)/(A＋C)＝3/2，C正确；RNA聚合酶催化转录过程，不催化翻译过程，D错误。
4．(2020·湖南长郡模拟)下图为某六肽化合物合成的示意图。下列叙述不正确的是( )
A．与①→②相比，③→⑤特有的碱基配对方式是U—A B．根据图中多肽的氨基酸数可以判断出终止密码子是UCU C．①→②中会产生图中④代表的物质，且④中含有氢键 D．若该多肽是一种DNA聚合酶，则它会催化物质①的复制
解析：选B。题图中①为DNA，②③是mRNA，④是tRNA，⑤是多肽。①→②过程表示转录，其碱基配对方式是A—U、T—A、G—C、C—G，③→⑤过程表示翻译，其碱基配对方式是A—U、U—A、G—C、C—G，所以与①→②相比，③→⑤特有的碱基配对方式是U—A，A正确；根据图中多肽的氨基酸数可以判断出终止密码子是UAA，B错误；①→②所示的转录过程会产生图中④代表的tRNA，tRNA中含有氢键，C正确；若该多肽是一种DNA聚合酶，则它会催化DNA的复制，D正确。
5．(2020·广东深圳模拟)有的时候，携带丙氨酸的tRNA上反密码子中某个碱基改变，对丙氨酸的携带和转运不产生影响。下列相关说法正确的是( )
A．tRNA可作为蛋白质翻译的模板 B．tRNA的反密码子直接与氨基酸结合 C．决定丙氨酸的密码子只有一种
D．tRNA上结合氨基酸的位点在反密码子外
解析：选D。翻译的模板是mRNA，tRNA是翻译时运载氨基酸的工具，A错误；密码子具有简并性，携带丙氨酸的tRNA上反密码子某个碱基改变，仍可能携带和转运丙氨酸，说明决定丙氨酸的密码子不止一种，C错误；tRNA上结合氨基酸的位点在tRNA的3′端，反密码子与mRNA上的密码子通过碱基互补配对结合，即tRNA上结合氨基酸的位点在反密码子外，B错误，D正确。
6．(2020·天津模拟)下图表示中心法则，下列有关叙述正确的是( )
A．过程①～⑤都会在人体的遗传信息传递时发生
B．人体细胞内的过程②主要发生在细胞核中，产物都是mRNA C．过程④存在U—A、C—G、A—T三种碱基配对方式 D．过程③发生在核糖体上，过程⑤有半保留复制的特点
解析：选C。题图中①②③④⑤分别为DNA复制、转录、翻译、逆转录和RNA复制。逆转录和RNA复制只发生在少数病毒寄生的宿主细胞中，人体的遗传物质只能发生DNA复制、转录和翻译，A错误；人体细胞中，转录主要发生在细胞核内，转录的产物不全是mRNA，还有rRNA和tRNA，B错误；逆转录过程是遗传信息从RNA到DNA传递的过程，该过程存在U—A、C—G、A—T三种碱基配对方式，C正确；翻译发生在核糖体上，RNA常为单链，RNA的复制没有半保留复制的特点，D错误。
7．(2020·重庆一中月考)豌豆的圆粒和皱粒产生机理如下图所示，下列相关叙述正确的是( )
A．皱粒豌豆的产生属于染色体结构变异 B．此题能够表现基因对生物性状的直接控制 C．插入外来DNA序列导致基因数目增加
D．豌豆的圆粒和皱粒是一对相对性状
解析：选D。插入外来DNA序列导致皱粒豌豆的产生，属于基因突变，A错误；插入外来DNA序列导致基因结构改变，基因数目没有增加，使淀粉分支酶基因不能表达，能够表现基因对生物性状的间接控制，B、C错误；豌豆的圆粒和皱粒是一对相对性状，D正确。
8．(改编)科学家通过基因改造，将精氨酸的密码子由原来的CGG改变为酵母菌偏爱的AGA，由此发生的变化不包括( )
A．遗传信息发生改变 B．mRNA序列改变
C．配对的反密码子变为UCU D．相应的氨基酸序列改变
解析：选D。遗传信息是指基因中碱基(对)的排列顺序，通过基因改造，将精氨酸的密码子由原来的CGG改变为酵母菌偏爱的AGA，会导致基因中的碱基排列顺序发生改变，同时转录出的mRNA序列发生改变，A、B不符合题意；基因被改造后，转录出的控制精氨酸的密码子由CGG改变为AGA，因此配对的反密码子就由GCC变为UCU，C不符合题意；两个密码子都翻译成精氨酸，氨基酸序列并未改变，D符合题意。
9．下图1为某种真菌线粒体中蛋白质的生物合成示意图，图2为其中一个生理过程的模式图。请回答下列问题：
(1)Ⅰ、Ⅱ代表的结构或物质分别为________、________________。
(2)完成过程①需要的物质是从细胞质进入细胞核的，它们是________________。 (3)从图中分析，基因表达过程中转录发生的场所有________________。
(4)根据图表判断：Ⅲ为________(填名称)。携带的氨基酸是________。若蛋白质2在线粒体内膜上发挥作用，推测其功能可能是参与有氧呼吸的第________阶段。
几种氨基酸密码子表
脯氨酸 CCA、CCG CCU、CCC GGU、GGA GGG、GGC 苏氨酸 ACU、ACC ACA、ACG GUU、GUC GUA、GUG 甘氨酸 缬氨酸 (5)用α-鹅膏蕈碱处理细胞后发现，细胞质基质中RNA含量显著减少，那么推测α-鹅膏蕈碱抑制的过程是________(填序号)，线粒体的功能________(填“会”或“不会”)受到影响。
解析：(1)由题图可知，结构Ⅰ是双层膜结构的核膜，Ⅱ是线粒体DNA。(2)过程①是核DNA转录合成RNA的过程，需要核糖核苷酸为原料，还需要酶和ATP，它们是从细胞质进入细胞核的。(3)核基因表达过程中的转录发生在细胞核中，线粒体DNA的表达场所是线粒体。(4)Ⅲ是tRNA，上面的三个特定的碱基(反密码子)和mRNA上的密码子是互补配对的，即mRNA上的对应密码子是ACU，该tRNA携带的氨基酸是苏氨酸。线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜上进行，故蛋白质2应该是与有氧呼吸第三阶段有关的酶。(5)由题图可知，细胞质基质中的RNA来自核DNA的转录。因此最有可能的是α-鹅膏蕈碱抑制了核DNA转录，使得细胞质基质中RNA含量显著减少，蛋白质1是核DNA表达的产物，核DNA表达受抑制必定会影响线粒体的功能。
答案：(1)核膜 线粒体DNA (2)ATP、核糖核苷酸、酶 (3)细胞核、线粒体 (4)tRNA 苏氨酸 三 (5)① 会
10．(2020·山东青岛高三调研)研究发现，人类神经退行性疾病与R-loop结构有关，如图所示，它是由一条mRNA与DNA杂合链及一条DNA单链所组成的；由于新产生的mRNA与DNA模板链形成了稳定的杂合链，导致该片段中DNA模板链的互补链只能以单链状态存在。请回答下列相关问题：
(1)RNA合成过程中，RNA聚合酶可催化相邻两个核苷酸分子的________与________之间形成磷酸二酯键。
(2)RNA能准确获取其模板所携带的遗传信息，依赖于____________。若mRNA能正常翻译，则特异性识别mRNA上密码子的分子是________。
(3)R-loop结构与正常DNA片段比较，其存在的碱基配对情况不同之处是________________________________________________________________________。
(4)R-loop结构中，嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数一定相等吗？为什么？
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)RNA聚合酶催化的是转录过程，其具体作用是催化相邻两个核糖核苷酸分子
（选考）2021版新高考生物一轮复习第六单元遗传的物质基础第19讲基因的表达高效作业知能提升新人教版
